一种耐剥离乙烯-四氟乙烯共聚物粉体涂料及制备方法技术

本发明专利技术属于粉体涂料技术领域，特别涉及一种耐剥离乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种耐剥离乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料及制备方法


[0001]本专利技术属于乙烯
‑
四氟乙烯共聚物涂料领域，特别是指一种耐剥离乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]乙烯
‑
四氟乙烯共聚物，又称ETFE，由于具有良好的耐化学稳定性、易成型加工性、粘附力和耐应力开裂性，且线性膨胀系数和钢材料接近，因此被制备成颗粒直径大小适宜的粉体，利用静电喷涂或滚涂加热处理的成型方式，涂覆于工件表面制备成防腐或绝缘涂层，可广泛应用于管道、风道、釜罐、塔节、阀泵、搅拌桨、电子零件、电解池等化工、电子和医药装备领域。由于涂料对金属基体的防护作用，增强了金属基体的防腐蚀、防老化、防刮擦性能，然而，当前的ETFE涂料仍存在长时间运行后从金属基体表面剥离的不足，这严重限制了其在特殊涂料行业的发展，随着使用时间的延长，涂料从基体表面剥离的风险逐渐增大，因此较高的剥离强度能够保证涂料的使用寿命。
[0003]目前，ETFE粉体涂料在金属材料表面的剥离强度普遍在20N/cm左右，尤其在特殊应用条件下不能达到金属制品的长时间防护和使用需求。因此，开发具有高剥离强度的ETFE粉体涂料对于拓展此涂料的应用前景具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料剥离强度较低的技术问题，本专利技术提供一种耐剥离乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料及其制备方法，解决了ETFE有色粉体涂料在金属表面附着稳定性较差的技术问题，得到的有色粉体涂料分散均匀，表面光泽更好，与现有的ETFE粉末涂料相比，ETFE耐剥离性能显著提高。
[0005]为了实现上述目的，采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种高剥离强度的ETFE粉体涂料，其特征在于，所述ETFE粉体涂料包括以下按质量分数计的组分：
[0007]ETFE树脂：90～99％；
[0008]颜料：0.8～8％；
[0009]含氟硅烷偶联剂：0.05～1％；
[0010]聚酰胺树脂：0.05～1％；
[0011]POSS基含氟丙烯酸酯树脂：0.05～1％。
[0012]优选的，所述ETFE粉体涂料包括以下按质量分数计的组分：
[0013]ETFE树脂：90～95％；
[0014]颜料：3～8％；
[0015]含氟硅烷偶联剂：0.5～1％；
[0016]聚酰胺树脂：0.5～1％；
[0017]POSS基含氟丙烯酸酯树脂：0.3～0.5％。
[0018]优选的，所述聚酰胺树脂选自二聚酸型聚酰胺树脂或醇溶性聚酰胺树脂中的至少一种。
[0019]优选的，所述聚酰胺树脂的结构简式如式Ⅰ所示：
[0020]H
‑
(NH
‑
R
‑
NH
‑
CO
‑
R'
‑
CO)
n
‑
OH
[0021]式Ⅰ[0022]式Ⅰ中，R为含有32
‑
36个碳原子的烷烃基团或烯烃基团，R'为含有2
‑
6个碳原子的直链烷烃基团，n为6
‑
18。
[0023]优选的，所述ETFE粉体涂料在不锈钢表面的剥离强度为60
‑
70N/cm。
[0024]优选的，所述ETFE树脂基体的堆积密度为0.5
‑
1.0g/mL，熔融指数为(10
‑
30)g/10min，熔点220
‑
260℃。
[0025]优选的，所述颜料选自D90粒径＜10μm的钛白、铜铬黑、铬绿、铁蓝、立德粉和炭黑中的一种或几种，无机颜料有着价格低廉且耐热、耐晒、耐候和耐溶剂性好的优点，适合制作涂料使用。
[0026]优选的，所述含氟硅烷偶联剂选自十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
[0027]二聚酸型聚酰胺树脂具有韧性好，内增塑性好、润湿性能好等特点，用作固化剂时，具有配副随意性大、无毒性、抗化学品、抗盐蚀、抗撞击及高光泽等优异性能，可以增强涂料粘结强度等性能。
[0028]优选的，所述聚酰胺树脂的数均分子量为3000
‑
6000，胺值≤10mgKOH/g，酸值≤8mgKOH/g。
[0029]优选的，所述POSS基含氟丙烯酸酯树脂包括POSS基聚三氟丙烯酸乙酯(POSS
‑
PTFEMA)、POSS基聚甲基丙烯酸甲酯
‑
b
‑
聚甲基丙烯酸三氟乙酯(POSS
‑
PMMA
‑
b
‑
PTFEMA)和POSS基聚甲基丙烯酸三氟乙酯
‑
b
‑
聚甲基丙烯酸甲酯(POSS
‑
PTFEMA
‑
b
‑
PMMA)中的至少一种。
[0030]POSS分子由于其特殊的中空笼状多面体无机刚性结构，使得其本身具备较低的介电常数和高耐热性能；同时，POSS外围的有机侧基又可以根据需要进行功能化，使其与被改性基体具有较好的相容性。所以将功能化POSS引入含氟丙烯酸酯树脂在很大程度上能够提高树脂的性能，POSS基含氟丙烯酸酯树脂在一定程度上能够提高涂料的耐热性、硬度、耐磨性；并且，添加有POSS基含氟丙烯酸酯树脂的ETFE粉体涂料的耐剥离强度显著提高。
[0031]优选的，所述POSS基含氟丙烯酸酯树脂的数均分子量为50000
‑
60000。
[0032]优选的，所述聚酰胺树脂和POSS基含氟丙烯酸酯树脂粒径均为10
‑
30μm。
[0033]本专利技术还提供上述耐剥离ETFE粉体涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0034](1)按比例称量颜料、含氟硅烷偶联剂混合均匀，经过搅拌、洗涤和干燥得到预处理颜料；
[0035](2)按比例称量并向混料机中添加ETFE树脂基体、聚酰胺树脂、POSS基含氟丙烯酸酯树脂及预处理颜料，搅拌混合均匀后造粒；
[0036](3)将粒料经过筛分，得到ETFE粉体涂料。
[0037]优选的，步骤(1)中搅拌转速为100
‑
600rpm，混合时间为10
‑
20min；进一步优选的，
步骤(1)中首先在100
‑
200rpm转速下混合1
‑
3min，然后在200
‑
400rpm转速下混合1
‑
3min，最后在400
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐剥离乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料，其特征在于，包括按质量分数计的以下组分：乙烯
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四氟乙烯共聚物树脂：90～99％；颜料：0.8～8％；含氟硅烷偶联剂：0.05～1％；聚酰胺树脂：0.05～1％；POSS基含氟丙烯酸酯树脂：0.05～1％。2.根据权利要求1所述的粉体涂料，其特征在于，包括按质量分数计的以下组分：乙烯
‑
四氟乙烯共聚物树脂：90～95％；颜料：3～8％；含氟硅烷偶联剂：0.5～1％；聚酰胺树脂：0.5～1％；POSS基含氟丙烯酸酯树脂：0.3～0.5％。3.根据权利要求1或2所述的粉体涂料，其特征在于，所述聚酰胺树脂的结构简式如式Ⅰ所示：H
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(NH
‑
R
‑
NH
‑
CO
‑
R
′‑
CO)
n
‑
OH式Ⅰ式Ⅰ中，R为含有32
‑
36个碳原子的烷烃基团或烯烃基团，R'为含有2
‑
6个碳原子的直链烷烃基团，n为6
‑
18。4.根据权利要求1所述的粉体涂料，其特征在于，所述乙烯
‑
四氟乙烯共聚物粉体涂料在不锈钢表面的剥离强度为60
‑
70N/cm。5.根据权利要求1所述的粉体涂料，其特征在于，乙烯
‑
四氟乙烯共聚物树脂的堆积密度为0.5
‑
1.0g/mL，熔融指数为(10
‑
30)g/10min，熔点220
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260℃。6.根据权利要求1所述的粉体涂料，其特征在于，所述颜料为D90粒径＜10μm的钛白、铜铬黑、铬绿、铁蓝、立德粉和炭黑中的一种或几种；所述含氟硅烷偶联剂选自十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、九氟己基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏刚，李星，郭改兰，王平，王丽，赵彬，赵淑会，梁绍凯，朱国涛，张双，
申请(专利权)人：山东东岳未来氢能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：